十分钟掌握判断POE交换机的重要参数及指标

tb天博123 · 发表于 2024-9-3 14:02:56

随着社会的快速发展，人们的安全意识越来越强，监控随处可见，POE交换机的应用也越来越广泛。那你知道POE交换机的重要参数和指标吗？今天十分钟掌握判断POE交换机性能的基本方法，选择合适自己的产品。

1、线速

线速是指交换机的端口上每秒钟传输的bit数，单位为bps（bit per second，即每秒传输多少bit，一个bit也就是一个二进制数0或者1）。以我们常见的例子来说明的话，比如100M的网卡就是说的该网卡的网口线速为100Mbps；再比如安装的电信宽带是50M的宽带，说的是给我们开的端口线速度为50Mbps。
但是需要注意的是，人们经常把线速和文件下载速度混为一谈了。在电脑上进行文件下载时的速度计算是以字节（byte）而不是以比特（bit）为单位的，我们通常说下载速度可以达到2M每秒意思是2M byte/s，也即2M Bps，大写的B表示Byte，小写的b表示bit。那么byte和bit的区别是什么呢？其实也很简单，1byte=8bit，也即8倍的关系。
比如50M带宽的电信宽带，是指其线速是50Mbps，但其下载速度并不是50M，而是最大可以达到50M÷8=6.25MBps，当然这是理论值，实际使用过程中能做到满速下载的情况很少。

2、背板带宽

交换机的背板带宽，也称交换带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板可以理解为交换机或路由器内部的一条数据总线，设备端口间的数据交换都在总线上传输。如果把一个网络比喻成一个交通系统的话，各个网络设备相当于不同的城市，而背板就好比一条连接了这个系统内所有城市的高速公路，各城市之间的交通流量都需要从该高速公路上通过。那背板带宽就是该高速公路的最大无阻塞交通流量，当然和实际高速公路上复杂的交通状况不同的是，在这里我们要假设高速公路上的车辆都是以恒定的最高速度在行驶。
背板带宽是背板的物理属性，标志了交换机总的数据交换能力，也叫交换带宽，单位为Gbps（G bit per second，即每秒传输多少G bit的数据），一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但相应的成本也会越高。

3、吞吐量

吞吐量（也称为整机包转发率）是指网络、设备、端口或其他设施在单位时间内成功地传送数据的数量（以比特、字节等为测量单位），也就是说吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接收并转发的最大数据速率。
吞吐量是一个极限指标，即网络设备在所有端口满配，并工作在端口的最高线速的情况下的一个指标。如果仍然以前面提到的连接不同城市的高速公路交通系统来比喻的话，一台交换机的吞吐量相当于进出这个系统内所有城市的交通流量之和，也即交换机所有端口的双向（双工）包转发率之和。
吞吐量的大小主要由网络设备的内外网口硬件，及程序算法的效率决定，尤其是程序算法，对于像需要进行大量运算的设备来说，算法的低效率会使通信量大打折扣。

4、吞吐量与带宽的区别
吞吐量和带宽是很容易搞混的概念，虽然两者的单位都是Mbps，但两者的含义从各自的英文名称就可以看出差别——吞吐量：throughput ; 带宽：Max net bitrATe 。
当我们讨论通信链路的带宽时，一般是指链路上每秒所能传送的比特数，它取决于链路时钟速率和信道编码，在计算机网络中又称为线速。我们可以说以太网的带宽是50Mbps。
但是，我们需要区分链路上的可用带宽（带宽）与实际链路中每秒所能传送的比特数（吞吐量），通常倾向于用“吞吐量”一词来表示一个系统的测试性能。这样，因为实际传输中受各种低效率因素的影响，一段带宽为50Mbps的链路连接的一对节点可能只达到10Mbps的吞吐量。这样就意味着，一个主机上的应用能够以10Mbps的速度向另外的一个主机发送数据。

5、什么是包转发率
对于网络设备而言，除了吞吐量这个重要指标以外，报文转发率，也就是常说的包转发率是衡量网络设备性能的另一个主要指标。包转发率一般是指以64字节数据包的全双工吞吐量，该指标既包括吞吐量指标也涵盖了报文转发率指标。
包转发率的含义是每秒钟内所转发的数据包的个数，单位为pps，即packet per second。
这里的数据包packet和字节byte有个对应关系，即1packet=64byte。为什么是64呢，这是对包的定义，网络中1个数据包最小包含64字节，这64个字节指的是单纯的数据。当然数据包在网络中的传输不是仅仅裸传数据包，还要给每个数据包加上8byte的帧头和12byte的帧间隙，因此每传输一个数据包就需要传输64+8+12共84byte。

下面以一个1000Mbps的线速端口计算一下其最大包转发率。
1000Mbps=1,000,000,000bps/（84*8bit）≈1,488,095pps=1.488Mpps
按照此算法以此类推，可以得出以下常用线速端口的包转发率：
万兆线速端口包转发率14.88Mpps
千兆线速端口包转发率1.488Mpps
百兆线速端口包转发率0.1488Mpps

6、POE供电功率
既然是POE交换机，必看的关乎其供电性能的参数就是POE供电功率，包括POE供电标准和总的POE功率两个方面。POE供电标准有AF和AT标准，前者允许端口最大供电功率为15.4W，后者许端口最大供电功率为30W，所以支持AT标准的POE交换机更好。
总的POE功率一般都会在产品说明书中明确说明，表示的是整个POE交换机可以提供的最大供电功率。一般总功率越大，POE交换机越好，比如同样16口的POE交换机，总功率为400W的优于总功率为300W的，但也需根据实际需求选择。

7、评估一台POE交换机的性能
理解了交换机的一些重要指标的具体含义，我们现在可以对一台交换机的性能进行评估了。下面以天博POE交换机TBC-5PSF4516N-3PF为例来计算其性能是否能与标称值匹配。
TBC-5PSF5616N-3PF具有16个10M/100/1000M自适应POE接口、2个1000M RJ45口、1个1000M SFP光模块接口。为了满足该交换机所有端口的无阻塞交换，那么其背板带宽至少应该是：
19×1000Mbps÷1000×2=38Gbps
为何后面要乘以2呢？
那是因为TBC-5PSF5616N-3PF的端口都是全双工的，收发同时在工作，都在传输数据，背板带宽必须要满足收发同时进行，这就是乘以2的由来。
可见，TBC-5PSF5616N-3PF的背板带宽完全满足了全部16个百兆端口无阻塞交换的条件，能做到线速转发。

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